JP2008297941A - 燃料供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】液面検出装置の摺動部に付着した異物を除去することのできる燃料供給装置を提供する。
【解決手段】燃料供給装置10は、燃料タンク22内の燃料をエンジンへ供給するための燃料ポンプ14と、燃料ポンプ14からエンジンへ供給される燃料圧力を調圧するプレッシャレギュレータ20と、燃料タンク22内の燃料の液面を検知するセンダゲージ18とを備える。プレッシャレギュレータ20から燃料タンク22内に戻される余剰燃料を、センダゲージ18の摺動部44に向けて排出する構成とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えば自動車、二輪車等のエンジン(内燃機関)に燃料タンク内の燃料を供給する燃料供給装置に関する。
従来の燃料供給装置には、燃料タンク内の燃料をエンジンへ供給するための燃料ポンプと、前記燃料ポンプからエンジンへ供給される燃料圧力を調圧するプレッシャレギュレータと、前記燃料タンク内の燃料の液面を検知する液面検出装置とを備えるものがある(特許文献1参照)。
特開2000−73900号公報
前記従来の燃料供給装置によると、液面検出装置の摺動部にその摺動部の摩耗粉、燃料内の不純物等の異物が付着することがあった。このような液面検出装置の摺動部に対する異物の付着が甚だしい場合、液面検出装置の作動不良を招くことが予想される。
また、プレッシャレギュレータの調圧により余剰となった余剰燃料は、単に燃料タンク内に戻されているのが現状である。
本発明が解決しようとする課題は、液面検出装置の摺動部に付着した異物を除去することのできる燃料供給装置を提供することにある。
前記した課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする燃料供給装置により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項1にかかる燃料供給装置によると、燃料タンク内の燃料をエンジンへ供給するための燃料ポンプからエンジンへ供給される燃料圧力がプレッシャレギュレータにより調圧される。また、燃料タンク内の燃料の液面が液面検出装置により検出される。そして、プレッシャレギュレータの調圧により余剰となった余剰燃料が液面検出装置の摺動部に向けて排出される。したがって、液面検出装置の摺動部に向けて排出された余剰燃料により、その摺動部に付着した異物を除去することができる。ひいては、液面検出装置の摺動部に対する異物の付着による液面検出装置の作動不良を防止あるいは低減することができる。
また、特許請求の範囲の請求項2にかかる燃料供給装置によると、燃料ポンプの吸入側及び/又は吐出側に設けられた燃料フィルタにより濾過されたクリーンな燃料の一部が、プレッシャレギュレータから燃料タンク内に戻される余剰燃料となる。したがって、液面検出装置の摺動部に付着した異物をクリーンな余剰燃料により除去することができる。
また、特許請求の範囲の請求項3にかかる燃料供給装置によると、プレッシャレギュレータから燃料タンク内に戻される余剰燃料を、液面検出装置の電極と接点との摺動部に向けて排出させることができる。したがって、電極と接点との摺動部に付着した異物を除去することができる。これにより、液面検出装置の短絡や接触不良を防止あるいは低減することができる。
また、特許請求の範囲の請求項4にかかる燃料供給装置によると、燃料ポンプに液面検出装置を横付け状に並設し、液面検出装置の摺動部の上方にプレッシャレギュレータを配置したものである。したがって、燃料ポンプと液面検出装置とプレッシャレギュレータの集約化により、燃料供給装置をコンパクト化することができる。
また、特許請求の範囲の請求項5にかかる燃料供給装置によると、プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口から排出される余剰燃料が、余剰燃料通路を通じて、液面検出装置の摺動部に向けて排出される。したがって、プレッシャレギュレータと液面検出装置の摺動部とが離れた位置関係にあっても、プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料を液面検出装置の摺動部に向けて効率良く排出させることができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。
[実施例1]
本発明の実施例1の燃料供給装置を説明する。本実施例では、自動二輪車、原付自転車等の二輪車に用いられる燃料供給装置である。なお、図1は燃料供給装置を示す構成図である。
図1に示すように、燃料供給装置10は、底付けタイプのもので、セットプレート12と、燃料ポンプ14と、燃料フィルタ16と、センダゲージ18と、プレッシャレギュレータ20とをモジュール化したものである。以下順に説明する。なお、燃料供給装置10が設置される燃料タンク22の底板部22aには、例えば円形状の開口孔23が形成されている。
セットプレート12を説明する。セットプレート12は、前記燃料タンク22の底板部22aに対してその下方から前記開口孔23を密閉状に閉鎖するように装着されている。セットプレート12には、燃料タンク22内外を連通する燃料吐出管部25が下面側に突出する状態で一体的に設けられている。なお、燃料吐出管部25には、エンジン(詳しくは、インジェクタ)に連通する燃料供給管路26が接続される。
次に、燃料ポンプ14を説明する。燃料ポンプ14は、前記セットプレート12上に搭載されており、燃料タンク22内に浸漬されるインタンク式の電動式の燃料ポンプである。なお、燃料ポンプ14は、例えばウエスコ式の電動ポンプであって、周知の構成のものであるからその詳しい説明を省略するが、エンジンの運転にともなう通電により駆動され、内蔵の回転体(例えば、インペラ)が回転されることにより、ポンプ下端側に設けられた燃料吸入口(図示しない)を通じて、燃料タンク22内の燃料を吸入しかつ昇圧して、ポンプ上端側に設けられた燃料吐出口(図示しない)から吐出する構成となっている。燃料ポンプ14の燃料吐出口とセットプレート12の燃料吐出管部25とは、配管部材28によって連通されている。
次に、燃料フィルタ16を説明する。図1に示すように、燃料フィルタ16は、前記燃料ポンプ14の吸入側に設けられたサクションフィルタと呼ばれるもので、燃料ポンプ14の燃料吸入口(図示しない)に吸入される燃料を濾過するものである。燃料フィルタ16は、前記セットプレート12上において燃料ポンプ14に対してその前側(図1において紙面表側)に横付け状に並設されている。
次に、センダゲージ18を説明する。センダゲージ18は、前記燃料ポンプ14に対してその外側(図1において右側)に横付け状に並設されている。なお、図2はセンダゲージを示す構成図、図3はセンダゲージの摺動部を示す説明図、図4は同じく平断面図である。
センダゲージ18は、燃料タンク22(図1参照)内の燃料の残量すなわち液面を電気抵抗値から検知する液面計として機能するものである。図2に示すように、センダゲージ18は、ボックス状に形成されたゲージ本体30と、そのゲージ本体30に対して回動可能に設けられたアーム32と、そのアーム32の自由端部に取付けられかつ燃料タンク22(図1参照)内の液面に浮遊可能なフロート34とを備えている。ゲージ本体30は、前記セットプレート12(図1参照)上に対して固定状に設置されている。なお、ゲージ本体30及び前記燃料ポンプ14に対する電気配線は、前記セットプレート12に設けられたコネクタ部を介してタンク外の電気配線と接続可能となっている。
前記ゲージ本体30は、例えば、セラミック製の電気絶縁性を有する基板36を備えている。図3及び図4に示すように、基板36の外側面には、前記アーム32の回動中心を中心とする円弧状の抵抗部37、及び、その抵抗部37の内周側において周方向に平行状に並ぶ複数条の電極38が設けられている。また、図3に示すように、前記アーム32の基端部には、ホルダ40を介して、導電性を有する摺動板41が設けられている。摺動板41は、前記基板36に対して平行状をなしている。摺動板41の外端部には、前記基板36の複数条の電極38に摺接可能なボタン状の接点42が設けられている(図4参照)。なお、アーム32は、電気絶縁性を有する材料で形成されている。
前記センダゲージ18において、燃料タンク22内の燃料の液面の変位に応じてフロート34が変位するにともないアーム32が回動する。すると、アーム32と一体的に回動する摺動板41の接点42が、基板36の各電極38上を摺動する。これにより、接点42の摺動量で決まる電極38と、その電極38に対応する抵抗部37の電気抵抗値でもって、燃料の残量が検出される。なお、電極38と接点42とにより、摺動部44が構成されている。また、センダゲージ18は、本明細書でいう「液面検出装置」に相当する。
次に、プレッシャレギュレータ20を説明する。図1に示すように、プレッシャレギュレータ20は、センダゲージ18の摺動部44の上方において前記配管部材28に組込まれており、前記燃料ポンプ14からエンジンへ供給される燃料圧力を調圧する。なお、図5はプレッシャレギュレータを示す断面図である。
図5に示すように、プレッシャレギュレータ20は、ハウジングを構成するアッパーケース46とロアーケース47を備えている。アッパーケース46とロアーケース47との間には、ゴム製のダイヤフラム48の外周縁が挟持されている。ダイヤフラム48の内周縁はスプリング座49と弁ガイド50とにより挟持されている。弁ガイド50には、ボール51が係止板52により押し付けられている。ボール51には、板状の弁部材53が一体化されている。なお、ダイヤフラム48、スプリング座49、弁ガイド50、ボール51および弁部材53は一体となって変位する可動体54を構成している。
前記ダイヤフラム48により、前記アッパーケース46内にスプリング室56が形成されている。スプリング室56内には、スプリング57が収容されている。スプリング57は、前記スプリング座49ととともに前記弁部材53を、後述する弁座部材58の弁座59に着座する方向に付勢している。
前記弁座部材58は、ロアーケース47内に支持されている。これにより、ロアーケース47が形成する空間が、弁座部材58内の第1の圧力室61と、弁座部材58外の第2の圧力室62とに仕切られている。弁座部材58には、ロアーケース47に形成された余剰燃料排出口64と第2の圧力室62と第2の圧力室62とを連通する排出通路63が形成されている。したがって、弁部材53が弁座59に着座すると、第1の圧力室61と第2の圧力室62との連通が遮断される。また、弁部材53が弁座59から離座すると、第1の圧力室61と第2の圧力室62とが連通する。
前記スプリング室56は、アッパーケース46に形成された連通孔46aにより燃料タンク内に開放されている。スプリング室56の圧力は、ほぼ大気圧であり、弁部材53が弁座59に着座する方向(図5において下方)に関して可動体54に加わる。また、第1の圧力室61は、ロアーケース47に形成された連通孔47aを通じて、前記配管部材28内に連通されている。したがって、第1の圧力室61の圧力は、燃料ポンプ14の吐出圧であり、弁部材53が弁座59から離座する方向(図5において上方)に関して可動体54に加わる。ロアーケース47には、余剰燃料排出口64に連通する余剰燃料排出管66(図1参照)の一端部が管接続されている。この余剰燃料排出管66の他端部は、下方に位置する前記センダゲージ18の摺動部44に向けて余剰燃料(「リターン燃料」とも呼ばれる。)を排出するように指向されている。したがって、プレッシャレギュレータ20の調圧作用による余剰燃料(「リターン燃料」とも呼ばれる。)は、余剰燃料排出口64から余剰燃料排出管66内を通じてセンダゲージ18の摺動部44に向けて排出される。なお、余剰燃料排出管66は、余剰燃料通路を構成している。なお、ロアーケース47と余剰燃料排出管66との間はOリング68によりシールされている(図5参照)。
前記弁部材53の位置は、スプリング室56において可動体54が受ける力(弁部材53が弁座59に着座する方向の力)と、第1の圧力室61において可動体54が受ける力(弁部材53が弁座59から離座する方向の力)と、弁部材53を弁座59に着座する方向に付勢するスプリング57により可動体54が受ける付勢力との釣り合う位置に設定されることになる。なお、スプリング室56の燃料圧力は燃料タンク22内の圧力であり、ほぼ一定である。
前記第1の圧力室61つまり燃料ポンプ14の吐出圧が高くなると、弁部材53が弁座59から離座する方向に可動体54が受ける力は大きくなり、弁部材53は弁座59から離座する。弁部材53が弁座59から離座すると、第1の圧力室61から排出通路63、第2の圧力室62を通り余剰燃料排出口64から余剰燃料が排出される。第1の圧力室61の圧力に応じて弁部材53と弁座59との開口面積は変化し、余剰燃料排出口64から排出される燃料量が調整される。これにより、配管部材28内からエンジンへ供給される燃料の圧力が所定圧に調圧される。また、余剰燃料排出口64から排出された余剰燃料は、余剰燃料排出口64から排出される。
次に、燃料供給装置10(図1参照)の作動について説明する。エンジンの運転にともない、燃料ポンプ14が駆動されることにより、燃料タンク22内の燃料が、燃料フィルタ16により濾過された後、燃料ポンプ14内に吸入されて昇圧される。そして、燃料ポンプ14から吐出された燃料(「メイン燃料」という。)は、配管部材28、セットプレート12の燃料吐出管部25、燃料供給管路26を通じてエンジンへ供給される。
また、センダゲージ18(図2〜図4参照)は、フロート34の変位にともない回動するアーム32に追従して、摺動板41の接点42が基板36の各電極38上を摺動することにより、電極38に対応する抵抗部37の電気抵抗値でもって、燃料の残量を検出する。なお、センダゲージ18の検出信号は、図示しないが、リード線を通じてセットプレート12のコネクタ部、外部コネクタを通じて、電子制御ユニット(ECU)からなる制御手段(図示しない。)に出力される。また、制御手段は、センダゲージ18からの検出信号に基づいて燃料タンク22内の燃料残量を算出し、ウォーニングインジケータ、ウォーニングランプ等の表示手段(図示しない。)を作動させるようになっている。
また、燃料ポンプ14から吐出されて、配管部材28からセットプレート12の燃料吐出管部25へ供給される燃料の圧力は、プレッシャレギュレータ20によって調圧される。また、プレッシャレギュレータ20の調圧により余剰燃料排出口64(図5参照)から排出される余剰燃料は、余剰燃料排出管66(図1参照)を通じて、燃料タンク22内に戻される際、センダゲージ18の摺動部44に向けて排出される。これにより、余剰燃料排出管66を通じて排出された余剰燃料(詳しくは、余剰燃料の吐出力)によって、センダゲージ18の摺動部44に付着した異物(摺動部44の摩耗粉、燃料内の不純物等の異物)を除去することができる。
上記した燃料供給装置10によると、プレッシャレギュレータ20の調圧により余剰となった余剰燃料が余剰燃料排出管66を通じてセンダゲージ18の摺動部44に向けて排出される。したがって、センダゲージ18の摺動部44に向けて排出された余剰燃料により、その摺動部44に付着した異物を除去することができる。ひいては、センダゲージ18の摺動部44に対する異物の付着によるセンダゲージ18の作動不良を防止あるいは低減することができる。
また、燃料ポンプ14の吸入側に設けられた燃料フィルタ16により濾過されたクリーンな燃料の一部が、プレッシャレギュレータ20から燃料タンク22内に戻される余剰燃料となる。したがって、センダゲージ18の摺動部44に付着した異物をクリーンな余剰燃料により除去することができる。
また、プレッシャレギュレータ20から燃料タンク22内に戻される余剰燃料を、センダゲージ18の電極38と接点42との摺動部44(図3及び図4参照)に向けて排出させることができる。したがって、電極38と接点42との摺動部44に付着した異物を除去することができる。これにより、センダゲージ18の短絡や接触不良を防止あるいは低減することができる。
また、燃料ポンプ14にセンダゲージ18を横付け状に並設し、センダゲージ18の摺動部44の上方にプレッシャレギュレータ20を配置したものである(図1参照)。したがって、燃料ポンプ14とセンダゲージ18とプレッシャレギュレータ20の集約化により、燃料供給装置10をコンパクト化することができる。
また、プレッシャレギュレータ20の余剰燃料排出口64から排出される余剰燃料が、余剰燃料排出管66内を通じて、センダゲージ18の摺動部44に向けて排出される(図1参照)。したがって、プレッシャレギュレータ20とセンダゲージ18の摺動部44とが離れた位置関係にあっても、プレッシャレギュレータ20から排出される余剰燃料をセンダゲージ18の摺動部44に向けて効率良く排出させることができる。
[実施例2]
本発明の実施例2を説明する。本実施例は、前記実施例1の一部を変更したものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。なお、図6は燃料供給装置を示す構成図である。
図6に示すように、本実施例の燃料供給装置(符号、110を付す。)は、上付けタイプのもので、セットプレート(符号、112を付す。)と、燃料ポンプ14と、燃料フィルタ16と、センダゲージ18と、プレッシャレギュレータ20とをモジュール化したものである。なお、燃料供給装置110が設置される燃料タンク22の上板部22bには、例えば円形状の開口孔(符号、123を付す。)が形成されている。
前記セットプレート112は、前記燃料タンク22の上板部22bに対して前記開口孔123を密閉状に閉鎖するように装着されている。セットプレート112には、燃料タンク22内外を連通する燃料吐出管部(符号、125を付す。)が上面側に突出する状態で一体的に設けられている。なお、燃料吐出管部125には、エンジン(詳しくは、インジェクタ)に連通する燃料供給管路26が接続される。
前記燃料ポンプ14は、前記実施例1のものと同一の燃料ポンプであり、前記セットプレート112に対して吊り下げ状に支持されている。また、燃料ポンプ14の燃料吐出口は、セットプレート112の燃料吐出管部125と連通されている。また、本実施例の燃料フィルタ16は、前記燃料タンク22の底板部22a上に当接又は近接されている。
また、前記センダゲージ18は、前記実施例1のものと同一のセンダゲージであり、前記燃料ポンプ14に対して横付け状に並設されている。また、前記プレッシャレギュレータ20は、前記実施例1のものと同一のプレッシャレギュレータであり、前記セットプレート112の下面側に対して、調圧作用による余剰燃料を吐出する余剰燃料排出口64(図5参照)が下方のセンダゲージ18の摺動部44に指向するように組込まれている。したがって、プレッシャレギュレータ20の調圧作用による余剰燃料は、余剰燃料排出口64からセンダゲージ18の摺動部44に向けて直接的に排出される。なお、本実施例では、前記実施例1で用いた余剰燃料排出管66(図1参照)が省略されている。
本実施例の燃料供給装置110によっても、前記実施例1のものと同様の作用・効果を得ることができる。
[実施例3]
本発明の実施例3を説明する。本実施例は、前記実施例1の一部を変更したものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。なお、図7は燃料供給装置を示す構成図である。
図7に示すように、本実施例の燃料供給装置(符号、210を付す。)は、インライン式のもので、セットプレート(符号、212を付す。)と、燃料ポンプ14と、燃料フィルタ16と、センダゲージ18と、プレッシャレギュレータ20とをモジュール化したものである。
前記セットプレート212は、前記燃料タンク22の底板部22aに対して前記開口孔23を密閉状に閉鎖するように装着されている。セットプレート212の下面側には、燃料ポンプ14が横臥状に支持されている。燃料ポンプ14は、前記実施例1のものと同一の燃料ポンプである。また、セットプレート212上には、燃料フィルタ16が設けられている。燃料フィルタ16は、セットプレート212に設けられた吸入側配管部材227を介して、燃料ポンプ14の燃料吸入口と連通されており、燃料ポンプ14の燃料吸入口に吸入される燃料を濾過するものである。また、燃料ポンプ14の燃料吐出口には、吐出側配管部材228が設けられている。吐出側配管部材228には、エンジン(詳しくは、インジェクタ)に連通する燃料供給管路26が接続される。
前記セットプレート212上には、センダゲージ18が設置されている。センダゲージ18は、前記実施例1のものと同一のセンダゲージであり、その摺動部44が分岐管部229の開口端部229aの下方に位置するように配置されている。
前記吐出側配管部材228には、前記セットプレート212上に延びる分岐管部229が分岐されている。分岐管部229の上部は、逆U字状に折り曲げられており、その開口端部229aが下方に指向されている。その開口端部229aには、プレッシャレギュレータ20が組込まれている。プレッシャレギュレータ20は、前記実施例1のものと同一のプレッシャレギュレータであり、前記分岐管部229の開口端部229aに対して、調圧作用による余剰燃料を吐出する余剰燃料排出口64(図5参照)が下方のセンダゲージ18の摺動部44に指向するように組込まれている。したがって、プレッシャレギュレータ20の調圧作用による余剰燃料は、余剰燃料排出口64からセンダゲージ18の摺動部44に向けて直接的に排出される。なお、本実施例では、前記実施例1で用いた余剰燃料排出管66(図1参照)が省略されている。
本実施例の燃料供給装置210によっても、前記実施例1のものと同様の作用・効果を得ることができる。
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明の燃料供給装置は、二輪車に限らず、自動車、船舶、産業機械等の燃料供給装置として適用することができる。また、プレッシャレギュレータから燃料タンク内に戻される余剰燃料を液面検出装置の摺動部に向けて排出する関係を維持する限り、燃料ポンプとプレッシャレギュレータと液面検出装置とをモジュール化する必要はなく、それらのうちの少なくとも1つの部品は独立的に配置することができる。また、液面検出装置としては、前記実施例の摺動式のセンダゲージ18に代えて、磁気式のセンダゲージを採用してもよい。また、前記実施例の燃料供給装置では、燃料ポンプ14の吸入側に燃料フィルタ16を備えたが、燃料フィルタ16の吐出側において燃料を濾過する燃料フィルタを備えることもできる。
本発明の実施例1にかかる燃料供給装置を示す構成図である。 センダゲージを示す構成図である。 センダゲージの摺動部を示す説明図である。 センダゲージの摺動部を示す平断面図である。 プレッシャレギュレータを示す断面図である。 本発明の実施例2にかかる燃料供給装置を示す構成図である。 本発明の実施例3にかかる燃料供給装置を示す構成図である。
符号の説明
22 燃料タンク
14 燃料ポンプ
20 プレッシャレギュレータ
18 センダゲージ(液面検出装置)
10,110,210 燃料供給装置
44 摺動部
16 燃料フィルタ
38 電極
34 フロート
66 余剰燃料排出管(余剰燃料通路)

Claims (5)

  1. 燃料タンク内の燃料をエンジンへ供給するための燃料ポンプと、
    前記燃料ポンプからエンジンへ供給される燃料圧力を調圧するプレッシャレギュレータと、
    前記燃料タンク内の燃料の液面を検知する液面検出装置と
    を備える燃料供給装置であって、
    前記プレッシャレギュレータから前記燃料タンク内に戻される余剰燃料を、前記液面検出装置の摺動部に向けて排出する構成とした
    ことを特徴とする燃料供給装置。
  2. 請求項1に記載の燃料供給装置であって、
    前記燃料ポンプの吸入側及び/又は吐出側に設けられた燃料フィルタを備え、前記燃料フィルタにより濾過されたクリーンな燃料の一部が前記プレッシャレギュレータから前記燃料タンク内に戻される余剰燃料となることを特徴とする燃料供給装置。
  3. 請求項1又は2に記載の燃料供給装置であって、
    前記液面検出装置が、固定側に配置される電極と、前記燃料タンク内の液面に追従して上下動するフロートと、前記フロートの動きに連動して前記電極上を摺動する接点とを備え、前記接点の摺動に応じた電気抵抗値の変化を液面の変動値として検出する摺動式の液面検出装置であり、
    前記プレッシャレギュレータから前記燃料タンク内に戻される余剰燃料を、前記液面検出装置の電極と接点との摺動部に向けて排出させる構成とした
    ことを特徴とする燃料供給装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1つに記載の燃料供給装置であって、
    前記燃料ポンプに前記液面検出装置を横付け状に並設し、前記液面検出装置の摺動部の上方に前記プレッシャレギュレータを配置したことを特徴とする燃料供給装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料供給装置であって、
    前記プレッシャレギュレータの余剰燃料排出口に、その余剰燃料排出口から排出される余剰燃料を前記液面検出装置の摺動部に向けて排出する余剰燃料通路を設けたことを特徴とする燃料供給装置。
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